JP2005091875A - 表示装置及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、表示装置及び表示方法に関し、表示素子の構成を変更することなく、解像度を向上させ、ディスプレイの高精細化を行うことのできる表示装置及び表示方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 Ｒ用サブピクセル３３と、黒マスク３５−１を備えたＧ用サブピクセル３１と、黒マスク３５−２を備えたＧ用サブピクセル３２とによりユニットＦを構成し、黒マスク３５−１を備えたＧ用サブピクセル３１と、黒マスク３５−２を備えたＧ用サブピクセル３２と、Ｂ用サブピクセル３４とによりユニットＨを構成し、複数のユニットＦ，Ｈにより表示装置の表示パネルを構成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、表示装置及び表示方法に係り、特に、ＲＧＢの３色のカラーフィルタに対応した複数のサブピクセルにより画像を表示する表示装置及び表示方法に関する。

現在のプラズマ表示装置や液晶表示装置（LCD：Liquid Crystal Display）等のカラー表示装置は、２色以上の光が人間の目に入射すると網膜上で混合されて別の色に知覚される、という加法混色（additive color mixture）が基本原理として適用されており、カラーフィルタにはＲＧＢの３色が用いられている。

図１は、従来技術の表示装置のディスプレイを構成するＲＧＢサブピクセルの模式図である。なお、図１に示したＸ，Ｘ方向は水平走査方向を示しており、Ｙ，Ｙ方向は垂直走査方向を示している。また、図１中に示したＡは、１水平ラインで表示される領域（以下、領域Ａ）を示しており、図１中のＣはＹ，Ｙ方向に配列された複数のサブピクセル１１〜１３により構成される隣接する３つの列（以下、列ユニットＣ）を示している。

図１に示すように、表示装置のディスプレイは、１つのＲ用サブピクセル１１と、１つのＧ用サブピクセル１２と、１つのＢ用サブピクセル１３とよりなる３つのサブピクセルにより構成されるユニット１０が、水平走査方向及び垂直走査方向に複数配列されることで構成されている。サブピクセル１１〜１３には、それぞれ表示素子が設けられている。また、１画素は、ユニット１０により表示され、複数のユニット１０が表示する複数の画素により画像が形成される。

表示装置のディスプレイに画像を表示する際は、複数のサブピクセル１１〜１３に対応した表示素子を入力信号に基づき駆動させることで行う。このような表示装置のディスプレイを高精細化するためには、表示素子自体の性能を向上させる必要がある。

また、他の従来技術としては、ＲＧＢのカラーフィルタの大きさや形状を変えて、ディスプレイの解像度を低下させることなく、表示素子の製造を容易に行う技術がある（例えば、非特許文献１参照。）。
C.H.BrownElliott,T.L.Credelle,S.Han,M.H.Im,M.F.Higgins,P.Higgins,"Development of thePenTile MatrixTM color AMLCD subpixel architecture and renderingalgorithms",Journal of the SID,11/1,P89-98,2003

しかしながら、表示素子自体の高精細化には、表示素子の構成を変更する必要があるため、コストを要するとともに、技術的にも困難であるという問題があった。また、ＲＧＢのカラーフィルタの大きさや形状を変えた従来技術では、ディスプレイの解像度を向上させることができないという問題があった。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、表示素子の構成を変更することなく、解像度を向上させ、ディスプレイの高精細化を行うことのできる表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明では、ＲＧＢのカラーフィルタにそれぞれ対応した複数のサブピクセルで画素を表示する表示装置において、Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの割合を、Ｒ又はＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルよりも多くし、かつ前記Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの一部に光を遮断するマスクを設けたことを特徴とする表示装置により、解決できる。

上記発明によれば、人間の目に対する感受性の高いＧのカラーフィルタに対応したサブピクセルをＲ又はＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルよりも多く設け、かつＧのカラーフィルタに対応したサブピクセルの一部に光を遮断するマスクを設けたことにより、表示素子の構造を変更することなく、解像度を向上させることができる。

請求項２記載の発明では、前記マスクは、前記Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの下部を覆う第１のマスクと、前記Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの上部を覆う第２のマスクとから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置により、解決できる。

上記発明によれば、Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルを水平走査方向に対して分割して表示することができ、水平走査方向の解像度を向上させることができる。

請求項３記載の発明では、水平走査方向に配列された隣接する３つのサブピクセルは、前記第１及び第２のマスクを有するＧのカラーフィルタに対応したサブピクセルと、前記Ｒ又はＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルとから構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置により、解決できる。

上記発明によれば、Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの割合を、Ｒ又はＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルよりも多くして、垂直走査方向及び水平方向の解像度を向上させることができる。

請求項４記載の発明では、垂直走査方向に配列された複数のサブピクセルからなる列のうち、隣接する３つの列は、前記第１及び第２のマスクを有するＧのカラーフィルタに対応したサブピクセルと、前記Ｒ又はＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルとから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置により、解決できる。

上記発明によれば、垂直走査方向に配列された複数のサブピクセルからなる列のうち、隣接する３つの列のそれぞれに対して第１及び第２のマスクを有するＧのカラーフィルタに対応したサブピクセルを設けることができ、水平走査方向の解像度をさらに向上させることができる。

請求項５記載の発明では、駆動回路に入力される映像データを、前記ＲＧＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルの解像度に合わせてろ過するフィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置により、解決できる。

上記発明によれば、フィルタを設けることにより、入力された映像データをＲＧＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルの解像度に合わせてろ過を行い、ろ過した映像データを駆動回路に入力することができる。

請求項６記載の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置の表示方法であって、解像度に対応した映像データを入力するステップと、前記入力された映像データを駆動回路に供給するステップと、前記ＲＧＢのカラーフィルタの水平走査方向の配列に対応するように前記入力された映像データを組み替えるステップと、を備えたことを特徴とする表示方法により、解決できる。

上記発明によれば、表示素子の構造を変更することなく、水平走査方向及び垂直走査方向の解像度を向上させることができる。

上述の如く本発明によれば、表示素子の構成を変更することなく、ディスプレイを高精細化することのできる表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。

次に、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

（第１実施例）
始めに、図２を参照して、本発明の第１実施例による液晶表示装置２０の概略の構成について説明する。図２は、本発明の第１実施例による液晶表示装置の概略図である。なお、図２に示したＸ，Ｘ方向は、水平走査方向を示しており、Ｙ，Ｙ方向は垂直走査方向を示している。

液晶表示装置２０は、大略すると、データ入力端子２１と、制御装置２２と、画像データ処理部２３と、Ｒ用フィルタ２４Ｒと、Ｇ用フィルタ２４Ｇと、Ｂ用フィルタ２４Ｂと、データドライバ２５と、ゲートドライバ２６と、表示パネル２７とにより構成されている。

データ入力端子２１は、映像データである画像データａを制御装置２２に供給するためのものである。制御装置２２は、液晶表示装置２０の制御全般を行うものであり、制御信号Ｄによりデータドライバ２５の駆動及びタイミングを制御し、制御信号Ｅによりゲートドライバ２６の駆動を制御するためのものである。また、制御装置２２は、画像データ処理部２３に設けられたフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに画像データａを入力する。

画像データ処理部２３には、Ｒ用フィルタ２４Ｒと、Ｇ用フィルタ２４Ｇと、Ｂ用フィルタ２４Ｂとが設けられている。Ｒ用フィルタ２４Ｒは、入力された画像データａをろ過して、Ｒ用カラーフィルタに対応したサブピクセルの解像度に合わせた画像データａ−Ｒを出力するためのものである。Ｇ用フィルタ２４Ｇは、入力された画像データａをろ過して、Ｇ用カラーフィルタに対応したサブピクセルの解像度に合わせた画像データａ−Ｇを出力するためのものである。

Ｂ用フィルタ２４Ｂは、入力された画像データａをろ過して、Ｂ用カラーフィルタに対応したサブピクセルの解像度に合わせた画像データａ−Ｂを出力するためのものである。ろ過された画像データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂは、データドライバ２５に入力される。なお、これらのフィルタ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂには、例えば、ローパスフィルタを用いることができる。

駆動回路のうちの１つであるデータドライバ２５は、制御信号Ｄに基づいて、表示パネル２７内に設けられた信号線に１水平走査毎に電圧を印加するためのものである。また、データドライバ２５は、後述する画像データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂの組み換え処理を行う。

一般的に画素は、電気的にはコンデンサとして表わすことができ、画素を駆動させるということはスイッチを介してコンデンサを充放電することと等価である。駆動回路のうちの１つであるゲートドライバ２６は、制御信号Ｅに基づき、このスイッチのＯＮ／ＯＦＦを行う。これにより、１水平走査信号をどの垂直位置で表示するかが制御される。

ディスプレイである表示パネル２７には、複数のＲＧＢ用カラーフィルタ（図示せず）と、ＲＧＢ用カラーフィルタに対応した複数のサブピクセル（図示せず）とにより構成されており、ＲＧＢ用カラーフィルタに対応した複数のサブピクセルにより複数の画素が形成され、表示パネル２７に画像が表示される。

次に、図３を参照して、第１実施例による液晶表示装置２０の表示パネル２７に設けられたＲＧＢ用サブピクセルについて説明する。図３は、本実施例による液晶表示装置の表示パネルに設けられたＲＧＢ用サブピクセルの配列を示した図である。なお、図３中のＸ，Ｘ方向は水平走査方向を示しており、Ｙ，Ｙ方向は垂直走査方向を示している。

また、図３中に示した点線で囲まれたＦは、Ｒ用サブピクセル３３とＧ用サブピクセル３１，３２との隣接する３つのサブピクセルで構成されるユニット（以下、ユニットＦ）を示しており、一点鎖線で囲まれたＨは、Ｂ用サブピクセル３４とＧ用サブピクセル３１，３２との３つのサブピクセルで構成されるユニット（以下、ユニットＨ）を示している。なお、ユニットＦ，Ｈは、図１に示したユニット１０に使用された表示素子と同型のものを用いており、ユニット１０と同じ３つのサブピクセルでそれぞれ構成されている。

図３に示すように、表示パネル２７は、水平走査方向と垂直走査方向とに対して、ユニットＦとユニットＨとが交互に設けられた構成とされている。ユニットＦは、Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルであるＧ用サブピクセル３１，３２と、Ｒのカラーフィルタに対応したサブピクセルであるＲ用サブピクセル３３とにより構成されており、各々のサブピクセルにはそれぞれ表示素子（図示せず）が設けられている。

また、ユニットＦに設けられたＲ用サブピクセル３３の図３中の左側には、Ｇ用サブピクセル３１が設けられており、Ｒ用サブピクセル３３の右側にはＧ用サブピクセル３２が設けられている。

Ｇ用サブピクセル３１には、Ｇ用サブピクセル３１の下半分の領域を覆う第１のマスクである黒マスク３５−１が設けられており、Ｇ用サブピクセル３２には、Ｇ用サブピクセル３２の上半分の領域を覆う第２のマスクである黒マスク３５−２が設けられている。黒マスク３５−１，３５−２は、表示素子が発光した際に発生する光を遮断するためのものである。黒マスク３５−１，３５−２には、例えば、黒色の顔料等による印刷を用いることができる。

なお、本実施例では、第１のマスクである黒マスク３５−１をＧ用サブピクセル３１の下半分を覆うように設け、第２のマスクである黒マスク３５−２をＧ用サブピクセル３２の上半分を覆うように設けた場合を例に挙げて説明するが、黒マスク３５−１，３５−２がサブピクセルを覆う面積を半分よりも少なくしても良いし、半分よりも多くしても良い。

ユニットＨは、Ｇ用サブピクセル３１，３２と、Ｂに対応したサブピクセルであるＢ用サブピクセル３４とにより構成されており、各々のサブピクセルにはそれぞれ表示素子（図示せず）が設けられている。ユニットＨに設けられたＢ用サブピクセル３４の図３中の左側には、Ｇ用サブピクセル３１が設けられており、Ｂ用サブピクセル３４の右側にはＧ用サブピクセル３２が設けられている。

このように、Ｒ用サブピクセル３３とＢ用サブピクセル３４との両側にＧ用サブピクセル３１，３２をそれぞれ設けることにより、ユニットＦ，Ｈに含まれるＧ用サブピクセルの割合を従来のユニット１０に含まれる割合の２倍に増加させることができる。

次に、本実施例の液晶表示装置２０の表示パネル２７の水平走査方向（Ｘ，Ｘ方向）の解像度について説明する。

図３に示すように、本実施例の表示パネル２７に設けられたＧ用サブピクセル３１，３２は、水平走査方向に対して、隣り合わせ、又は１つのＲ用サブピクセル３３又はＢ用サブピクセル３４を挟むように配置されている。つまり、少なくとも任意のＧ用サブピクセル３１，３２を基準として、水平走査方向にサブピクセル２つ分移動する範囲内に、Ｇ用サブピクセル３１，３２が設けられた構成とされている。また、図１に示した従来の表示装置のディスプレイに設けられたＧ用サブピクセル１２は、任意のＧ用サブピクセル１２を基準として、水平走査方向に３つ移動した位置のサブピクセルが、Ｇ用サブピクセル１２になるように配置されている。

一般的にディスプレイの水平走査方向の解像度は、Ｇ用サブピクセルの配設間隔が最大となる間隔により決定される。したがって、本実施例の表示パネル２７は、図１において説明した従来のディスプレイと比較して、水平走査方向の解像度を従来の１．５倍とすることができる。

次に、本実施例の表示装置２０の表示パネル２７の垂直走査方向の解像度について説明する。図４は、図２に示した液晶表示装置に設けられた表示パネルの水平走査方向の解像度を説明するための図である。なお、図４中に示したＡ１〜Ａ４は、１度に表示可能な領域（以下、それぞれ領域Ａ１，領域Ａ２，領域Ａ３，領域Ａ４）をそれぞれ示しており、領域Ａ１，Ａ２と領域Ａ３，Ａ４とは、それぞれ図１に示した従来技術の領域Ａに相当する領域である。また、図４中に示したＸ，Ｘ方向は水平走査方向を示しており、Ｙ，Ｙ方向は垂直走査方向を示している。

本実施例では、領域Ａ１，Ａ２と、領域Ａ３，Ａ４とをそれぞれ一度で表示することで画像の表示が行われる。また、図４に示すように、黒マスク３５−１がＧ用サブピクセル３１を覆う位置と、黒マスク３５−２がＧ用サブピクセル３２を覆う位置とを垂直走査方向（Ｙ，Ｙ方向）において異ならせた構成とされているため、本実施例の表示パネル２７の垂直走査方向の解像度を、図１に示した従来技術の表示装置のディスプレイの２倍にすることができる。なお、領域Ａ１〜Ａ４をそれぞれ別々に表示することも可能である。

このように、１つのユニットに含まれるＧ用サブピクセルの割合を従来よりも増加させ、Ｇ用サブピクセル３１の下半分の領域を覆う黒マスク３５−１と、Ｇ用サブピクセル３２の上半分の領域を覆う黒マスク３５−２とを設けることにより、図１に示した従来技術と比較して、水平方向の解像度を１．５倍、垂直方向の解像度を２．０倍にすることができる。これにより、液晶表示装置２０の表示パネル２７が表示する画像を高精細化することができる。

図５は、図１に示した従来のディスプレイに設けられたＲＧＢサブピクセルの周波数特性を示した図であり、図６は本実施例の表示パネルに設けられたＲ用サブピクセル及びＢ用サブピクセルの周波数特性を示した図であり、図７は本実施例の表示パネルに設けられたＧ用サブピクセルの定性的な周波数特性を示した図である。なお、図５乃至図７中に示したＫは、従来のディスプレイに設けられたＲＧＢ用サブピクセル１１〜１３の周波数特性（以下、周波数特性Ｋ）を示している。また、図６中に示したＬは、本実施例の表示パネル２７に設けられたＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の周波数特性（以下、周波数特性Ｌ）を示しており、図７中に示したＭは、本実施例の表示パネル２７に設けられたＧ用サブピクセル３１，３２の定性的な周波数特性（以下、周波数特性Ｍ）を示している。また、周波数特性Ｋ〜Ｍは、フーリエ変換した空間周波数である。

図５に示した周波数特性Ｋは、ｎ×ｍ画素対応の表示素子に映像データとしてｎ×ｍ画素を入力した際、ＲＧＢ用サブピクセルで再現可能な周波数を、水平走査方向及び垂直走査方向共に１．０と定義している。

図６に示すように、本実施例の表示パネル２７に設けられたＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の周波数特性Ｌは、水平走査方向及び垂直走査方向に関しては、従来のディスプレイと同じ周波数特性を示している。これに対して、水平走査方向と垂直走査方向との間の斜め方向の周波数特性に関しては、従来のディスプレイの方が良好な結果を示している。

これは、本実施例のＲ用サブピクセル３３は、２つのユニットＦ，Ｈに対して１つ設けられているため、従来技術の１つのユニット１０に１つのＲ用サブピクセル１１を設けた場合よりも、斜め方向に設けられたＲ用サブピクセルの数が少なくなるためである。

図７に示すように、本実施例の表示パネル２７に設けられたＧ用サブピクセル３１，３２の周波数特性Ｍは、水平走査方向に対して従来のＧ用サブピクセル１２の１．５倍、垂直走査方向に対して従来のＧ用サブピクセル１２の２．０倍にすることができる。

ところで、人間の目が認識する見かけ上の解像度は、Ｇ用サブピクセル３１，３２の解像度の影響を大きく受け、Ｒ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の解像度の影響は小さい。そのため、液晶表示装置２０の走査パネル２７の解像度は、Ｇ用サブピクセル３１，３２の解像度により決定される。したがって、図７に示した周波数特性Ｍからも本実施例の液晶表示装置２０の表示パネル２７を高精細化できることが分かる。

次に、図２、図８及び図９を参照して、本実施例の液晶表示装置２０の表示方法について説明する。図８は、本実施例の液晶表示装置の表示処理を示すフローチャートであり、図９は、本実施例の画像データの流れを示した図である。

図８に示す処理が起動すると、先ずＳＴＥＰ４２の処理により、データ入力端子２１から表示パネル２７に画像を表示する際に必要な画像データａが制御装置２０に入力される。本実施例では、画像データａとして２ｎ×２ｍ画素のデータが入力される。

次のＳＴＥＰ４３では、制御装置２２により画像データａがＲ用フィルタ２４Ｒと、Ｇ用フィルタ２４Ｇと、Ｂ用フィルタ２４Ｂとに対してそれぞれ供給され、フィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂによる画像データａのろ過処理が行われる。

ここで、画像データａとして２ｎ×２ｍ画素のデータを入力した場合に適用できるフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂについて説明する。

従来のＲ用サブピクセル１１及びＢ用サブピクセル１３は、１つのユニット１０に対してそれぞれ１つずつ設けられていたが、本実施例のＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４は、２つのユニットＦ，Ｈに対して１つずつ設けられている。そのため、本実施例のＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４が表示可能な画素数は、従来のＲ用サブピクセル１１及びＢ用サブピクセル１３の画素数の０．５倍となる。

したがって、Ｒ用フィルタ２４Ｒには、画像データａ−Ｒとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータを出力するローパスフィルタを用い、Ｂ用フィルタ２４Ｂには、画像データａ−Ｂとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータを出力するローパスフィルタを用いることができる。また、Ｇ用サブピクセル３１，３２は、従来のＧ用サブピクセル１２の２倍の解像度を有しているので、Ｇ用フィルタ２４Ｇには、画像データａ−Ｇとして２ｎ×２ｍ×０．５画素のデータを出力するローパスフィルタを用いることができる。

このＳＴＥＰ４３でのフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂによる画像データａのろ過処理により、Ｒ用フィルタ２４Ｒからは、画像データａ−Ｒとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータが出力され、Ｂ用フィルタ２４Ｂからは、画像データａ−Ｂとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータが出力され、Ｇ用フィルタ２４Ｇからは、画像データａ−Ｇとして２ｎ×２ｍ×０．５画素のデータが出力される。

次のＳＴＥＰ４４では、出力された３つの画素データａ−Ｒ（ｎ×ｍ×０．５画素のデータ），ａ−Ｇ（２ｎ×２ｍ×０．５画素のデータ），ａ−Ｂ（ｎ×ｍ×０．５画素のデータ）が、駆動回路であるデータドライバ２５に供給され、処理はＳＴＥＰ４５へと進む。

次のＳＴＥＰ４５では、図４に示した領域Ａ１，Ａ２と、領域Ａ３，Ａ４とに設けられたサブピクセルの水平走査方向の配列にそれぞれ合うように、データドライバ２５により画素データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂの並び替え処理が行われる。次のＳＴＥＰ４６では、データドライバ２５により、並び替え処理された画素データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂに基づいて水平走査が行われ、表示パネル２７に画像が表示され、処理は終了する。

このように、画像データａが映像データとして入力された際、フィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂにより、ＲＧＢ用サブピクセル３１〜３４の解像度に対応した画像データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂをそれぞれ出力し、データドライバ２５によりＲＧＢ用サブピクセル３１〜３４の配列に合うように画像データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂの並び替えを行うことで表示素子の構成を変更することなく、表示パネル２７に高精細な画像を表示することができる。

なお、領域Ａ１〜Ａ４をそれぞれ別々に表示する場合も同様な方法で表示を行うことができる。また、本実施例では、Ｒ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の図２中の左側にＧ用サブピクセル３１を設け、右側にＧ用サブピクセル３２を設けた構成としたが、Ｒ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の左側にＧ用サブピクセル３２を設け、Ｒ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の右側にＧ用サブピクセル３１を設けても良く、本実施例と同様な効果を得ることができる。さらに、Ｒ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の片側に、Ｇ用サブピクセル３１，３２を設けた構成としても良い。

（第２実施例）
始めに、図１０を参照して、本発明の第２実施例による液晶表示装置４０の構成について説明する。図１０は、本発明の第２実施例による液晶表示装置の概略図である。なお、図１０において、図２に示した液晶表示装置２０と同一構成部分に関しては、同一符号を付して説明を省略する。

液晶表示装置４０は、大略すると、データ入力端子２１と、制御装置２２と、画像データ処理部２３と、Ｒ用フィルタ２４Ｒと、Ｇ用フィルタ２４Ｇと、Ｂ用フィルタ２４Ｂと、データドライバ２５と、ゲートドライバ２６と、表示パネル４１とにより構成されている。ディスプレイである表示パネル４１は、複数のＲＧＢ用サブピクセルから構成されている。

次に、図１１を参照して、第２実施例による表示パネル４１に設けられたＲＧＢ用サブピクセルについて説明する。図１１は、第２実施例によるＲＧＢ用サブピクセルの配列を示した図である。なお、図１１において、図３と同一構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１１中のＸ，Ｘ方向は水平走査方向を示しており、Ｙ，Ｙ方向は垂直走査方向を示している。また、図１１中のＮ１〜Ｎ６は、３つのサブピクセルにより構成されるユニット（以下、ユニットＮ１〜Ｎ６）を示しており、以下の説明ではそれぞれ１つのユニットＮ１〜Ｎ６から構成されるユニットをユニットＮと称す。

図１１に示すように、第２実施例の表示パネル４１は、６つのユニットＮ１〜Ｎ６からなるユニットＮが複数配設されることで構成されている。ユニットＮは、ユニットＮ１の下側にはユニットＮ３、ユニットＮ１の右側にはユニットＮ２、ユニットＮ３の下側にはユニットＮ５、ユニットＮ２の下側にはユニットＮ４、ユニットＮ４の下側にはユニットＮ６がそれぞれ配設されている。ユニットＮ１は、図１０中の左側から順にＧ用サブピクセル３１と、Ｇ用サブピクセル３２と、Ｒ用サブピクセル３３とが設けられた構成とされており、ユニットＮ２は、ユニットＮ１のＲ用サブピクセル３３の代わりにＢ用サブピクセル３４を設けた構成とされている。

ユニットＮ３は、図１１中の左側から順にＧ用サブピクセル３２と、Ｂ用サブピクセル３４と、Ｇ用サブピクセル３１とが設けられた構成とされており、ユニットＮ４は、ユニットＮ３のＲ用サブピクセル３３の代わりにＲ用サブピクセル３３を設けた構成とされている。また、ユニットＮ５は、図１１中の左側から順にＲ用サブピクセル３３と、Ｇ用サブピクセル３１と、Ｇ用サブピクセル３２とが設けられた構成とされており、ユニットＮ６は、ユニットＮ５のＲ用サブピクセル３３の代わりにＢ用サブピクセル３４を設けた構成とされている。先の図３で説明したように、Ｇ用サブピクセル３１には、Ｇ用サブピクセル３１の下半分を覆う第１のマスクである黒マスク３５−１が設けられており、Ｇ用サブピクセル３２には、Ｇ用サブピクセル３２の上半分を覆う第２のマスクである黒マスク３５−２が設けられている。

次に、本実施例の表示パネル４１の水平走査方向（Ｘ，Ｘ方向）の解像度について説明する。図１２は、本実施例の表示パネルの水平走査方向の解像度を説明するための図である。なお、図１２中に示したＱ１〜Ｑ６は、垂直走査方向に配列された複数のサブピクセルからなる列（以下、列Ｑ１〜Ｑ６）をそれぞれ示している。また、図１２中に示したＸ，Ｘ方向は、水平走査方向を示しており、Ｙ，Ｙ方向は垂直走査方向を示している。

図１２に示すように、列Ｑ１〜Ｑ６は、Ｇ用サブピクセル３１，３２と、Ｒ用サブピクセル３３又はＢ用サブピクセル３４とにより構成されている。そのため、垂直走査方向に配列された複数のサブピクセルからなる列のうち、隣接する３つの列には、解像度に良好な影響を与えるＧ用サブピクセル３１，３２がそれぞれ設けられた構成とされている。

ところで、図１に示した隣接する３つの列からなる従来の列ユニットＣでは、Ｇ用サブピクセル３１，３２が設けられたサブピクセルの列は１列のみである。したがって、本実施例の表示パネル４１は、図１に示した従来のディスプレイと比較して、水平走査方向の解像度を３．０倍とすることができる。

次に、本実施例の表示パネル４１の垂直走査方向（Ｙ，Ｙ方向）の解像度について説明する。図１３は、本実施例の表示パネルの垂直走査方向の解像度を説明するための図である。なお、図１３中に示したＰ１〜Ｐ６は、一度に表示可能な領域（以下、それぞれ領域Ｐ１，領域Ｐ２，領域Ｐ３，領域Ｐ４，領域Ｐ５領域Ｐ６）をそれぞれ示している。また、図１３中に示したＸ，Ｘ方向は水平走査方向を示しており、Ｙ，Ｙ方向は垂直走査方向を示している。

本実施例では、領域Ｐ１，Ｐ２と、領域Ｐ３，Ｐ４と、領域Ｐ５，Ｐ６とをそれぞれ一度で表示することで画像の表示が行われる。また、図１３に示すように、黒マスク３５−１がＧ用サブピクセル３１を覆う位置と、黒マスク３５−２がＧ用サブピクセル３２を覆う位置とを垂直走査方向において異ならせた構成とされているため、本実施例の表示パネル２７の垂直走査方向の解像度を、図１に示した従来技術の表示装置のディスプレイの２倍にすることができる。なお、領域Ｐ１〜Ｐ６をそれぞれ別々に表示することも可能である。

図１４は本実施例の表示パネルに設けられたＲ用サブピクセル及びＢ用サブピクセルの周波数特性を示した図であり、図１５は本実施例の表示パネルに設けられたＧ用サブピクセルの定性的な周波数特性を示した図である。なお、図１４及び図１５中に示したＫは、図５に示した従来のディスプレイに設けられたＲＧＢ用サブピクセル１１〜１３の周波数特性（以下、周波数特性Ｋ）を示している。また、図１４中に示したＳは、本実施例の表示パネル４１に設けられたＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の定性的な周波数特性（以下、周波数特性Ｓ）を示しており、図１５中に示したＴは、本実施例の表示パネル４１に設けられたＧ用サブピクセル３１，３２の定性的な周波数特性（以下、周波数特性Ｔ）を示している。これら周波数特性Ｓ，Ｔは、フーリエ変換した空間周波数である。

図１６は、本実施例の表示パネル４１に設けられたＲ用サブピクセルの斜め方向の周波数特性を説明するための図である。なお、図１６では、説明の便宜上、説明に使用する３つのＲ用サブピクセル３３の符号をＲ用サブピクセル３３−１〜３３−３と付す。

図１４に示すように、本実施例の表示パネル４１に設けられたＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４の周波数特性Ｓは、水平走査方向及び垂直走査方向に関しては、従来のディスプレイと同じ周波数特性を示している。しかし、斜め方向の周波数特性が異なっており、左右非対称な形状を示している。

Ｒ用サブピクセル３３の斜め方向の周波数特性が左右対称でない理由は、例えば、図１６に示したＲ用サブピクセル３３−１を基準とした場合、Ｒ用サブピクセル３３−１の斜め左下方向に位置するＲ用サブピクセル３３−２までの距離と、Ｒ用サブピクセル３３−１の斜め右下方向に位置するＲ用サブピクセル３３−３までの距離とが異なっているためである。つまり、複数のＲ用サブピクセルの配設位置が斜め方向で異なっているためである。なお、Ｂ用サブピクセル３４の斜め方向の周波数特性が左右非対称な形状を示している理由も同様である。

図１５に示すように、本実施例の表示パネル４１に設けられたＧ用サブピクセル３１，３２の周波数特性Ｆは、水平走査方向に対しては従来のＧ用サブピクセル１２の３．０倍、垂直走査方向に対しては従来のＧ用サブピクセル１２の２．０倍にすることができる。

次に、図８、図１０及び図１７を参照して、本実施例の液晶表示装置４０の表示方法について説明する。図１７は、本実施例の画像データの流れを示した図である。

図８に示す処理が起動すると、先ずＳＴＥＰ４２の処理により、データ入力端子２１から表示パネル４１に画像を表示する際に必要な画像データａが制御装置２２に入力される。本実施例では、画像データａとして３ｎ×２ｍ画素のデータが入力される。

次のＳＴＥＰ４３では、制御装置２２により画像データａがＲ用フィルタ２４Ｒと、Ｇ用フィルタ２４Ｇと、Ｂ用フィルタ２４Ｂとに対してそれぞれ供給され、フィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂによる画像データａのろ過処理が行われる。

ここで、画像データａとして３ｎ×２ｍ画素のデータを入力した場合に適用できるフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂについて説明する。

従来のＲ用サブピクセル１１及びＢ用サブピクセル１３は、１つのユニット１０に対してそれぞれ１つずつ設けられていたが、本実施例のＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４は、６つのユニットＮ１〜Ｎ６に合計で３つずつ設けられている。つまり、２つのユニットに１つずつの割合でＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４が設けられている。よって、本実施例のＲ用サブピクセル３３及びＢ用サブピクセル３４が表示可能な画素数は、従来のＲ用サブピクセル１１及びＢ用サブピクセル１３の画素数の０．５倍となる。

したがって、Ｒ用フィルタ２４Ｒには、画像データａ−Ｒとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータを出力するローパスフィルタを用い、Ｂ用フィルタ２４Ｂには、画像データａ−Ｂとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータを出力するローパスフィルタを用いる。また、Ｇ用サブピクセル３１，３２は、従来のＧ用サブピクセル１２の３倍の画素数を表示可能であるので、Ｇ用フィルタ２４Ｇには、画像データａ−Ｇとして３ｎ×２ｍ×０．５画素のデータを出力するローパスフィルタを用いる。

このＳＴＥＰ４３でのフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂによる画像データａのろ過処理により、Ｒ用フィルタ２４Ｒからは、画像データａ−Ｒとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータが出力され、Ｂ用フィルタ２４Ｂからは、画像データａ−Ｂとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータが出力され、Ｇ用フィルタ２４Ｇからは、画像データａ−Ｇとして３ｎ×２ｍ×０．５画素のデータが出力される。

次のＳＴＥＰ４４では、出力された３つの画素データａ−Ｒ（ｎ×ｍ×０．５画素のデータ），ａ−Ｇ（３ｎ×２ｍ×０．５画素のデータ），ａ−Ｂ（ｎ×ｍ×０．５画素のデータ）が、駆動回路であるデータドライバ２５に供給され、処理はＳＴＥＰ４５へと進む。

次のＳＴＥＰ４５では、図１３に示した領域Ｐ１，Ｐ２と、領域Ｐ３，Ｐ４と、領域Ｐ５，Ｐ６とに設けられたサブピクセルの水平走査方向の配列にそれぞれ合うように、データドライバ２５により画素データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂの並び替え処理が行われる。次のＳＴＥＰ４６では、データドライバ２５により、並び替え処理された画素データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂに基づいて水平走査が行われ、表示パネル２７に画像が表示され、処理は終了する。

このように、画像データａが映像データとして入力された際、フィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂにより、ＲＧＢ用サブピクセル３１〜３４の解像度に対応した画像データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂをそれぞれ出力し、データドライバ２５によりＲＧＢ用サブピクセル３１〜３４の配列に合うように画像データａ−Ｒ，ａ−Ｇ，ａ−Ｂの並び替えを行うことで表示素子の構成を変更することなく、表示パネル４１に高精細な画像を表示することができる。

なお、本実施例においては、画像データａとして３ｎ×２ｍ画素のデータを用いたが、３ｎ×２ｍ画素の代わりに２ｎ×２ｍ画素のデータを用いて、画素データａ−Ｒとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータを出力し、ａ−Ｂとしてｎ×ｍ×０．５画素のデータを出力し、画素データａ−Ｇとして２ｎ×２ｍ×０．５画素のデータを出力させて、表示パネル４１に画像を表示させても良い。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。なお、第１のマスク及び第２のマスクは、Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルを覆い、表示素子の光を遮断することができれば良く、上記実施例に限定されない。また、映像データである画像データａは、表示パネルの性能に依存し、上記実施例の値に限定されない。

本発明は、ＲＧＢの３色のカラーフィルタに対応した複数のサブピクセルにより画像を表示する表示装置及び表示方法に適用できる。

従来技術の表示装置のディスプレイを構成するＲＧＢサブピクセルの模式図である。 本発明の第１実施例による液晶表示装置の概略図である。 本実施例による液晶表示装置の表示パネルに設けられたＲＧＢ用サブピクセルの配列を示した図である。 図２に示した液晶表示装置に設けられた表示パネルの水平走査方向の解像度を説明するための図である。 図１に示した従来のディスプレイに設けられたＲＧＢサブピクセルの周波数特性を示した図である。 本実施例の表示パネルに設けられたＲ用サブピクセル及びＢ用サブピクセルの周波数特性を示した図である。 本実施例の表示パネルに設けられたＧ用サブピクセルの定性的な周波数特性を示した図である。 本実施例の液晶表示装置の表示処理を示すフローチャートである。 本実施例の画像データの流れを示した図である。 本発明の第２実施例による液晶表示装置の概略図である。 第２実施例によるＲＧＢ用サブピクセルの配列を示した図である。 本実施例の表示パネルの水平走査方向の解像度を説明するための図である。 本実施例の表示パネルの垂直走査方向の解像度を説明するための図である。 本実施例の表示パネルに設けられたＲ用サブピクセル及びＢ用サブピクセルの周波数特性を示した図である。 本実施例の表示パネルに設けられたＧ用サブピクセルの定性的な周波数特性を示した図である。 本実施例の表示パネル４１に設けられたＲ用サブピクセルの斜め方向の周波数特性を説明するための図である。 本実施例の画像データの流れを示した図である。

符号の説明

１０、Ｆ、Ｈ、Ｎ１〜Ｎ６ ユニット
１１、３３ Ｒ用サブピクセル
１２、３１、３２ Ｇ用サブピクセル
１３、３４ Ｂ用サブピクセル
２０、４０ 液晶表示装置
２１ データ入力端子
２２ 制御装置
２３ 画像データ処理部
２４Ｂ Ｂ用フィルタ
２４Ｇ Ｇ用フィルタ
２４Ｒ Ｒ用フィルタ
２５ データドライバ
２６ ゲートドライバ
２７、４１ 表示パネル
３５−１、３５−２ 黒マスク
ａ、ａ−Ｒ、ａ−Ｇ、ａ−Ｂ 画像データ
Ａ、Ａ１〜Ａ４、Ｐ１〜Ｐ６ 領域
Ｃ 列ユニット
Ｑ１〜Ｑ６ 列
Ｋ〜Ｍ、Ｓ、Ｔ 周波数特性

Claims (6)

1. ＲＧＢのカラーフィルタにそれぞれ対応した複数のサブピクセルで画素を表示する表示装置において、
   Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの割合を、Ｒ又はＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルよりも多くし、かつ前記Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの一部に光を遮断するマスクを設けたことを特徴とする表示装置。
2. 前記マスクは、前記Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの下部を覆う第１のマスクと、
   前記Ｇのカラーフィルタに対応したサブピクセルの上部を覆う第２のマスクとから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 水平走査方向に配列された隣接する３つのサブピクセルは、前記第１及び第２のマスクを有するＧのカラーフィルタに対応したサブピクセルと、前記Ｒ又はＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルとから構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 垂直走査方向に配列された複数のサブピクセルからなる列のうち、隣接する３つの列は、前記第１及び第２のマスクを有するＧのカラーフィルタに対応したサブピクセルと、前記Ｒ又はＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルとから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 駆動回路に入力される映像データを、前記ＲＧＢのカラーフィルタに対応したサブピクセルの解像度に合わせてろ過するフィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置の表示方法であって、
   解像度に対応した映像データを入力するステップと、
   前記入力された映像データを駆動回路に供給するステップと、
   前記ＲＧＢのカラーフィルタの水平走査方向の配列に対応するように前記入力された映像データを組み替えるステップと、
   を備えたことを特徴とする表示方法。

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